Author: Clark - 1ban.news

分析美国宇航局新视野号任务图像的研究人员在冥王星上发现了六处大规模滑坡，其中一些大到足以掩埋一座小城市，根据发表在《伊卡洛斯》期刊上的一项研究。 这些滑坡位于斯普特尼克平原西缘三个陨石坑的内壁，斯普特尼克平原是覆盖冥王星表面的广阔心形氮冰平原。这些特征是在新视野号于2015年7月14日飞越这颗矮行星时由远程侦察成像仪（LORRI）拍摄的图像中识别的，这仍然是太空探索史上唯一一次与冥王星的近距离接触。 最大的岩屑堆覆盖约130平方公里，足以掩埋一座大型城镇或小城市。滑坡从其源头移动了10.1至14.5公里，其中科夫林陨石坑内的滑坡落差高达2.2公里。 这些滑坡是太阳系中移动性最强的滑坡之一，这是冥王星低重力和其冰屑低摩擦特性的结果。岩屑主要由固体冰砾组成，它们滚落了很远的距离，而不是停在源崖附近。 这六处滑坡分布在三个陨石坑中。科夫林陨石坑包含一处，吉克拉斯陨石坑有两处，该区域附近的一个无名陨石坑包含其余三处。每处滑坡都起源于一个轮廓分明的凹形崖面，岩屑堆在底部扩散，形成大型冰砾特有的凹凸不平的沉积物。 研究人员确定了两种可能的触发机制。科夫林陨石坑的滑坡很可能是由于陨石坑边缘的二次撞击造成的，另一次撞击事件的碎屑击中了该区域。其他五处滑坡可能是由冥王星表面冰层的热应力驱动的。当冥王星沿其椭圆轨道运行时，会周期性地比海王星更接近太阳，微小的温度变化导致分子氮、一氧化碳和甲烷等挥发性冰升华后重新凝结。这种重复循环使冰面产生应力，最终引发陨石坑壁的崩塌。 这一发现对理解冥王星的地质活动具有更广泛的意义。相对近期滑坡的存在表明，即使活动在数千年或数百万年而非人类时间尺度上展开，这颗矮行星在地质学上的近期时间尺度上仍然保持活跃。 新视野号在其短暂的飞越期间只捕捉到冥王星表面的一小部分。该航天器拍摄了最接近时刻面向太阳的半球，另一半则未经探索。科学家怀疑其他陨石坑中存在更多滑坡证据，但确认需要具有更好成像覆盖的后续任务。 这项研究进一步证明，冥王星远非一个冰冻的惰性世界，而是拥有包括冰川流动、冰火山活动以及现在的大规模质量运动在内的动态地质过程。这些发现由研究人员通过分析最高分辨率的LORRI图像发表在《伊卡洛斯》上，这些图像可以分辨小至300米的特征。 婷 翻译

日本冈山理科大学的研究人员通过研究虾在微重力下如何进食和行为，朝着使水产养殖成为未来月球基地可行食物来源迈出了重要一步。研究结果发表在《微重力科学与技术》期刊上。 挑战很简单。太空中没有天然存在的食物。宇航员的每一餐都必须从地球带来，或者在栖息地中种植和养殖。海鲜是地球上消费最广泛的蛋白质之一，但对于水生动物在月球基地或深空任务的低重力或微重力环境中会如何行为，几乎一无所知。 为了解决这一空白，研究团队建造了一个定制回转器，这是一种通过旋转样品来模拟失重状态的装置。标准回转器以每分钟10至25转的速度旋转，但这个速度对于能够比装置补偿速度更快重新调整自身方向的复杂动物来说太慢了。冈山团队建造了一个以约每分钟130转（每秒超过两转）旋转的版本，速度快到足以防止虾感知和补偿重力。这使得研究人员能够在几分钟到几天的范围内模拟伪失重状态，远远超过落塔或抛物线飞行中可获得的几秒钟。 研究团队进行了两项实验。在第一项实验中，幼年车虾被放置在回转器中，进行15分钟的试验，同时抓住一个塑料网以抵消水的晃动。虾只吃直接出现在嘴前的食物颗粒，采用被动进食策略而非主动捕猎。当水的运动停止时，进食最为有效，这表明如果水流得到适当控制，虾会在微重力下主动进食。 在第二项实验中，卤虫（Artemia salina，俗称海猴子）被持续旋转四天。它们成功捕食藻类，产生废物，并显著生长，没有显示出长期模拟微重力带来的重大不良影响。卤虫，通常被称为海猴子，是适应性强的生物，可以在闭环太空栖息地中作为可靠的蛋白质来源。 基因分析提供了另一层洞见。研究人员将暴露于24小时模拟微重力的车虾的RNA与保持在正常重力下的对照组进行了比较。他们发现控制几丁质代谢和角质层发育的基因发生了显著变化，，这两者都与运动和外骨骼维护有关。结果表明，微重力在基本的生物学水平上影响虾，改变了它们身体产生和维持外部结构的方式。 这项研究是更广泛的太空水产养殖发展努力的一部分。相关项目包括”月球孵化”计划（已将受精鱼卵送往月球）和为国际空间站设计的自动化水产养殖系统SpaceGenFish。冈山团队也尝试了鱼类实验，但由于摄像机限制而失败，留下了后续研究的空间。 在水产养殖能够为宇航员提供新鲜肉类方面发挥关键作用之前，还需要进行更多的研究。但研究结果表明，至少某些甲壳类动物可以在模拟太空微重力的条件下生存、生长和进食，为未来在国际空间站或月球表面的研究打开了大门。 婷 翻译

NASA的下一代旗舰轨道天文台，，南希·格蕾丝·罗曼太空望远镜，，将于2026年8月30日搭乘SpaceX猎鹰重型火箭，从肯尼迪航天中心39A发射台升空，有望重塑人类对系外行星、暗物质和暗能量的理解。 该望远镜在马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心完成测试后，于2026年6月21日抵达肯尼迪航天中心。它搭乘NASA的飞马座驳船运输，目前正在进行最后的准备工作，包括太阳能电池板测试、隔热毯安装以及加注约1100升（290加仑）的肼推进剂。值得注意的是，该任务比原计划提前了整整八个月。 罗曼望远镜配备了一面2.4米（7.9英尺）的镜面，与哈勃太空望远镜同等大小。但其3亿像素的广域仪器每次曝光可捕捉的天空区域是哈勃的100倍。哈勃需要多次指向才能对一个区域成像，而罗曼一次拍摄即可完成。该望远镜还搭载了一台日冕仪，可直接遮蔽恒星光芒，拍摄绕其他恒星运行的行星照片，其能力是任何现有设施的100倍。 该任务的主要目标涵盖天体物理学的三大领域。罗曼将调查超过10亿个星系，绘制暗能量如何驱动宇宙加速膨胀的图谱，，这是当今宇宙学中最大的未解问题。它将发现大约10万颗凌星系外行星，并通过引力微透镜搜寻自由漂浮的流浪行星，提供银河系中行星系统的首次统计普查。它还将反复观测相同的天空区域，探测超新星、变星和潮汐瓦解事件，构建有史以来最深的宇宙延时摄影影片。 预期发现令人震惊。科学家预测罗曼将识别出6万到20万个系外行星候选体、数千颗通过微透镜发现的行星，以及至少数十颗位于恒星宜居带内的世界。它可能发现数百颗像火星一样小、在银河系中漂荡而无母星的行星。它可能捕捉到第一张环状系外行星的直接图像。该望远镜可能发现多达1000颗木星新卫星和200颗土星新卫星。预计它将探测约8万颗Ia型超新星，这对测量宇宙距离至关重要。它甚至可能确认第一颗系外卫星。 罗曼将前往距地球约150万公里（93万英里）的日地拉格朗日L2点，在那里与詹姆斯·韦伯太空望远镜共享空间。发射后，航天器将经历大约90天的调试，科学观测将于2027年初开始。主要任务设计为期五年，但燃料储备和仪器冗余表明它可能运行十年或更长时间。 美国天文学界将罗曼列为2010年十年调查中最高优先级的大型太空任务。该望远镜最初名为WFIRST（宽视场红外巡天望远镜），2020年NASA将其更名为南希·格蕾丝·罗曼，以纪念该机构的首位天文学主任。被誉为哈勃太空望远镜之母的罗曼，指导了NASA早期太空望远镜的研发，并在哈勃发射前几十年就将天文学家组织起来，共同构想大型太空天文台的概念。罗曼是NASA第一颗以女性命名的太空望远镜。 罗曼的广域巡天能力和直接成像能力的结合，也将为未来的宜居世界天文台（Habitable Worlds Observatory）提供技术先导验证。宜居世界天文台是一个专门设计用于对邻近恒星周围的类地行星成像并搜寻生命迹象的任务概念。 8月30日的发射窗口标志着天基天文学新时代的开始，一个承诺将以即便是革命性的哈勃和韦伯望远镜也无法比拟的速度和规模带来发现的时代。 婷 翻译

SpaceX已进入公开市场，估值约为850亿美元，其背后不仅是炒作，还有在可重复使用发射、卫星通信和新兴轨道数据中心领域经过验证的执行力。然而，SpaceNews发表的一篇评论文章认为，该公司最重要的长期挑战不再是工程或资本问题，而是空间本身的问题。 NewOrbit公司首席执行官兼联合创始人Anatolii Papulov写道，近地轨道（LEO）正接近一个拥堵阈值，威胁着使SpaceX成为市场力量的巨型星座的长期可行性。目前有超过10,000颗卫星在500至700公里的高度带运行。仅Starlink卫星在2025年就执行了约30万次碰撞规避机动，比上一年增加了50%。SpaceX已申请发射多达100万颗额外卫星。 这一碰撞规避数字凸显了专家们多年来一直警告的趋势。凯斯勒效应描述了一种情景：一次碰撞产生数千个碎片，这些碎片又导致进一步碰撞和更多碎片。在最坏的情况下，指数级连锁反应可能使部分轨道几乎无法使用。由于已有数万个被追踪的碎片和数百万个未追踪的碎片在轨道上运行，出错的余地正在缩小。 Papulov的论点集中于一个潜在的解决方案：超低地球轨道（VLEO），即200至300公里高度之间的波段。历史上，VLEO一直不切实际，因为大气阻力会在数周或数月内将卫星拉回大气层。NewOrbit开发了一种电力推进系统，据称可使卫星在VLEO中运行超过五年，从根本上改变了商业计算方式。 VLEO具有更高轨道无法比拟的自清洁特性。在200公里高度积累的碎片会在数周内被大气阻力清除，消除了威胁更高轨道的长期碰撞风险。这使得VLEO不仅对缓解拥堵具有吸引力，而且对新兴应用如轨道数据中心也很有吸引力，因为后者需要更低的维修成本和保险费。 随着人工智能驱动的电力需求激增，轨道数据中心的概念获得了动力。谷歌前首席执行官Eric Schmidt预测，人工智能可能消耗全球99%的电力，电网基础设施支出可能需要翻倍，到2050年达到每年约9700亿美元。由直接太阳能收集提供动力的轨道数据中心可以绕过地面电网的限制。如果这一概念被证明可行，SpaceX可能在五到十年内控制全球人工智能基础设施的很大一部分。 但近地轨道拥堵并非SpaceX独有的问题。目前没有竞争对手能匹敌猎鹰9号和猎鹰重型火箭的成本水平，这意味着轨道交通管理的负担不成比例地落在了运营最大星座的公司身上。监管机构、机构和投资者必须将轨道可持续性视为设计需求，而非事后考虑。不同的轨道、不同的卫星设计以及针对低海拔运行的新激励措施都将需要。 文章还指出，国际空间站在其历史上进行了大约40次碎片规避机动。而Starlink现在每几个小时就会进行同样次数的机动。管理问题的规模在不到十年内发生了数量级的变化。 Papulov总结道，SpaceX的成功已经证明速度和规模在航天工业中是可行的。下一个挑战是使这种规模在数百年而非数年内保持可持续性。VLEO技术提供了一条前进的道路，但前提是行业和政府必须在凯斯勒效应从理论风险转变为操作现实之前采取行动。 婷 翻译

我们是否低估了太阳风暴的威胁？科学家称”千年一遇”的灾难值得考虑 袭击地球的最强太阳风暴可能比科学家意识到的更具冲击力，一项新研究表明，极端太空天气的影响被系统性地低估了。 这项发表于7月15日《自然》杂志的研究，挑战了关于地磁风暴的一个长期假设：即存在一个强度上限。研究团队发现，这个明显的上限并非物理限制，而是测量位置造成的假象。 测量不足之处 大多数太阳风测量来自位于日地拉格朗日L1点的航天器，该点距地球约150万公里，位于地球和太阳之间的上游。在这个距离上，最强的太阳风在到达地球附近之前已经开始减弱和消散。因此，来自L1的数据使得地球高层大气看起来会在超过某个阈值后停止响应，，新研究表明这一结论是错误的。 研究团队分析了NASA航天器在更靠近地球的轨道上采集的超过100万次太阳风测量数据，这些轨道位于太阳风与地球磁场直接相互作用的高度。结果很清楚：高层大气中的电流随着太阳风的增强而继续增强，没有出现上限的迹象。 “我们的行星磁场在保护我们免受许多太空天气影响方面做得非常出色，因此它们通常只表现为小故障或美丽的极光，”兰卡斯特大学研究的合著者Maria Walach说。”然而，确实存在极端情况。” 这对现代技术意味着什么 千年一遇的太阳风暴现在可能产生比早期模型预测的强得多的地磁扰动。对于一个日益依赖卫星、电网和通信网络的社会来说，这一发现具有现实意义。 1859年的卡林顿事件是有记录以来最强的地磁风暴，它扰乱了全球的电报系统，并在热带地区产生了可见的极光。今天类似强度的风暴可能会使卫星电子设备失效，使GPS导航瘫痪数天，并导致大范围电网故障。1989年的魁北克电网崩溃由一场温和得多的风暴引发，导致数百万人无电可用。2003年的万圣节风暴扰乱了卫星和通信。 2024年5月的地磁风暴是20多年来最强的一次，在美国和欧洲大部分地区产生了壮观的极光，但只造成了间歇性的干扰，，这提醒人们，即使是中等风暴也会影响现代基础设施。 “幸运的是，这些极端情况非常罕见，但这也意味着我们可用的数据有限，只有时间才能告诉我们千年一遇的极端事件会发生什么，”Walach说。 及时的提醒 太阳目前正处于大约11年太阳活动周期的峰值附近，太阳黑子、太阳耀斑和日冕物质抛射发生频率较高。该研究并不表明前所未有的风暴即将来临，但它认为科学家和政策制定者可能需要重新思考如何评估最罕见事件的严重性，，随着人类对太空技术的依赖加深，这一挑战变得越来越紧迫。 图片来源：NASA/SDO 婷 翻译

行星学会对白宫管理与预算办公室（OMB）提出的一项拟议规则发出了严厉警告，该规则可能从根本上改变联邦科学机构发放研究经费的方式，对太空科学和探索可能产生严重后果。 这项拟议规则于2026年5月公布，长达400多页，将赋予高级政治任命官员直接决定哪些研究项目获得联邦资助的权力。根据现行做法，NASA、国家科学基金会和其他科学机构的拨款决定由独立科学家组成的同行评审小组做出，他们根据方法的严谨性、重要性和可行性评估申请提案。新规则将取代这一基于绩效的系统，改为由政治任命官员在任何拨款发放前进行预审，并且明确禁止他们遵从评审小组的结论。 由卡尔·萨根于1980年创立的行星学会在2026年6月的一份新闻声明中将拟议的变革称为”应受谴责的”。该组织认为，该规则将”孤立、压制和扼杀美国科学活动”，同时使党派政治控制拨款成为可能，并限制科学成果的传播。 “如果美国在科学上排名第二，就不可能成为太空第一，”行星学会表示。”如果系统是由政治而非绩效驱动，美国就无法在科学领域引领世界。” 该规则包含多项直接影响太空研究的具体条款。第200.205节要求对所有可自由裁量的拨款进行政治任命官员审查。第200.220节将推定禁止国际协作，即使是与居住在美国的研究人员合作，从而威胁定义现代太空科学的全球网络化伙伴关系。第200.340节允许以机构优先事项为由无故终止拨款。第200.218节禁止产生差异性影响结果的研究，科学家认为这可能实际上禁止对环境正义、健康差距和人口模式的研究。 OMB规则是特朗普政府对联邦资助研究发起的更广泛运动的最新战线。在整个2025年，政府试图通过行政命令和机构指令进行类似变革，包括冻结拨款、基于关键词拒绝研究提案以及扣押国会拨付的资金。法院暂缓或推翻了其中许多行动。新规则旨在将这些政策正式化为具有约束力的法规，使其在法庭上更难受到挑战，并且只能通过国会法案加以取代。 对NASA来说，风险尤其高。该机构的科学预算资助从火星车运行到系外行星大气研究再到南希·格雷斯·罗马太空望远镜等一切项目。国际合作几乎融入每一次NASA重大科学任务的架构中。推定禁止国际伙伴关系将迫使NASA重新设计其研究组合，或者面临可能波及数十年计划探索的资金中断。 行星学会的分析还确定了其他几项将限制太空科学家的条款。第200.432节要求参加会议需预先批准，限制了科学家展示研究成果和建立合作关系的能力。第200.452节限制期刊订阅，第200.461节则在没有事先批准的情况下阻止出版费用，可能阻止NASA资助的研究人员在开放获取期刊上发表论文。 该规则有45天的公众评论期，已于2026年7月13日截止。行星学会通过其倡导行动中心动员社区提交评论，敦促科学家、学生和太空爱好者描述该规则将如何具体影响他们的工作。每一份实质性评论都会成为永久公共记录的一部分，OMB必须在规则最终确定前予以回应。 行星学会太空政策主管凯西·德雷尔一直是这场辩论的主要声音之一，他认为该规则代表了美国科学资助史上对同行评审制度最直接的威胁。他认为，如果实施，美国将把下一代太空发现让给其他国家，包括可能探测到生物特征或地球以外生命。 虽然公众评论期已经结束，但行星学会继续敦促国会进行干预。最终结果取决于立法者是将该规则视为行政权力的合法行使，还是视为一种越权行为，破坏了六十多年来使美国成为全球太空探索领导者的科学事业。 婷 翻译

印度Vikram-1定于7月18日进行历史性轨道发射 印度的私营航天领域即将迎来一个历史性的里程碑。总部位于海得拉巴的初创公司Skyroot Aerospace，，印度首家太空科技独角兽，，将于7月18日从安得拉邦斯里哈里科塔的萨蒂什·达万航天中心发射Vikram-1，，这是印度第一枚私人开发的轨道级火箭。 这次任务被命名为Aagaman（梵语意为”到来”），计划于印度标准时间上午11:30从第一发射台升空。这标志着印度私营公司将首次使用自己的运载火箭将卫星送入轨道，独立于政府开发的火箭项目。 从亚轨道到轨道 Aagaman任务是在Skyroot于2022年11月成功进行Vikram-S飞行之后进行的，当时该公司成为首个通过亚轨道探空火箭进入太空的印度私营实体。那次任务验证了支撑Vikram-1的核心技术，并为下一步奠定了基础。 “我们已经做了在地面上测试Vikram-1所能做的一切，”Skyroot Aerospace联合创始人兼首席执行官Pawan Kumar Chandana说。”当Vikram-1升空的那一刻，印度的私营航天工业将跨越一个前所未有的门槛。” 首飞的主要目标是获取地面测试无法复制的真实飞行性能数据：声学振动、超音速上升期间的热条件、级间分离动力学、飞行器稳定性和推进效率。这些数据对于为未来商业运营改进火箭至关重要。 Vikram-1规格参数 Vikram-1高约20至24米，是一种四级运载火箭，采用全碳复合材料机身，在保持结构强度的同时减轻重量。该火箭能够将高达350公斤的有效载荷送入近地轨道，或将260公斤的有效载荷送入太阳同步轨道。 前三级，，Kalam-1200、Kalam-250和Kalam-100，，是固体燃料火箭，以印度前总统、航空航天科学家A.P.J. Abdul Kalam博士命名。第四级Raman-I是以物理学家C.V. Raman命名的自燃液体发动机，提供精确的轨道调整。值得注意的技术包括3D打印的发动机组件，可将重量减半并将生产时间缩短80%，超低冲击气动分离系统，以及实现实时导航的先进航空电子设备。 首飞的目标轨道是450公里高度，倾角60度。 有效载荷与商业雄心 该火箭将搭载来自国内外客户的技术演示有效载荷，包括Grahaa Space、Cosmoserve、DCubed以及Skyroot自己的SCOPE平台。有效载荷堆栈还包括Cosmos Diamonds的”Cosmic Bloom”艺术品和一个微型艺术有效载荷。 投入运营后，Vikram-1将瞄准快速增长的小型卫星发射市场，在发射可用性仍然是全球卫星运营商主要瓶颈的时候提供专用轨道服务。印度的太空经济预计将从目前的约84亿美元增长到2033年的440亿美元，而本土发射能力被视为这一增长的关键推动因素。 这枚准备就绪的火箭于2025年11月由总理纳伦德拉·莫迪在Skyroot的Infinity园区落成典礼上揭幕。通过Aagaman任务，印度的私营航天领域将证明其不仅能制造卫星，，还能发射卫星。 航空和海事部门已经沿着火箭的飞行路径和撞击走廊发布了限制区通知。所有人的目光都集中在斯里哈里科塔。 婷 翻译

暗物质是否”调谐”于隐藏维度？ 暗物质一直是物理学中最持久的谜题之一。它以5比1的比例超过普通物质的质量，通过引力将星系维系在一起，却完全不可见，拒绝以任何可测量的方式与光或普通物质发生相互作用。发表在《物理评论D》上的一项新研究提出了一个优雅的解释：暗物质可能”调谐”于一个隐藏的第五维度。 该理论由谢菲尔德大学的蔡宇大牵头，引入了一种被称为暗物质共振的机制，其媒介是一种假设性粒子,,暗光子，这是一种承载”暗力”的粒子，同时也存在于第五维度之中。 “理解暗物质将代表着人类对宇宙及其构成的认识取得深刻进步，”蔡宇大说。 隐藏维度如何解释暗物质 需要明确的是，这里提出的第五维度并非平行宇宙。在现代物理学中，额外维度在亚原子尺度上”卷缩”，小到无法直接观测。弦理论需要至少11个维度，但大多数维度以不影响日常体验的方式被紧致化。 新模型认为，第五维度的独特几何结构导致暗物质粒子在特定质量值上产生共振，类似于乐器发出特定音符。在这些共振频率下，暗物质会与暗光子发生强烈相互作用，但仅限于特定条件。 “共振可以使暗物质相互作用在宇宙历史的关键时期大大增强，例如在早期宇宙中，”蔡宇大解释道。”关键在于，该模型允许过去存在这种强烈相互作用，同时仍能解释为何暗物质如今看起来如此惰性且难以探测。” 这意味着暗物质粒子可能在大爆炸后的稠密高温环境中剧烈相互作用，从而达到了可观测到的丰度。随着宇宙膨胀和冷却，共振条件逐渐消失，暗物质便成为我们今天仅能通过引力探测到的幽灵般、不发生相互作用的物质。 连接两大谜题 该理论的一个显著之处在于，它将基础物理学中两个最大的未解问题联系在了一起：暗物质的本质与额外维度的存在。此前，许多共振暗物质模型将共振作为一种假设来对待。而这项工作为其提供了一个更深刻的起源。 “暗物质共振已被认为是一个强有力的概念，有可能改变我们对早期宇宙中暗物质如何产生以及今天如何寻找它的理解，”蔡宇大说。”但此前许多共振暗物质模型将共振作为假设。这项工作为其提供了一个更深刻的可能起源：共振可能直接来自隐藏维度的几何结构。” 该模型还提供了可检验的预测。发生共振的具体质量值可以成为暗物质探测实验的靶标，为实验物理学家提供具体的参数以供搜寻。 下一步 目前，该理论仍处于早期阶段。尚无实验证据支持第五维度或暗光子的存在。但通过提供一个连接物理学两大最深谜题的统一框架，这项研究为研究人员开辟了新的探索途径。 “我们的研究为寻找暗物质提供了明确的新的靶标，同时连接了基础物理学中两个最宏大的构想：暗物质之谜与隐藏维度的存在，”蔡宇大说。 暗物质是否真的”调谐”于一个隐藏维度，将有待实验验证。但这一理论提供了一个令人信服的框架，优雅地解释了暗物质在早期宇宙与今天为何会表现出如此的行为。 婷 翻译

卫星拍到企鹅粪便颜色变化，揭示气候变化对该物种的影响 三十年来，NASA和美国地质调查局一直运营着陆地卫星（Landsat）计划，以可见光和红外光悄然拍摄地球的每一个角落。科学家们如今为这一影像档案找到了意想不到的用途：通过分析企鹅粪便的颜色来监测它们。 由克莱姆森大学领导的研究团队利用30年的陆地卫星影像，重建了南极洲阿德利企鹅的食性，揭示了气候变化和海冰减少如何从根本上改变这些标志性鸟类的饮食习惯，并可能对其长期生存造成严重后果。该研究发表在《当代生物学》期刊上。 企鹅粪便揭示的秘密 阿德利企鹅在南极海岸线周边的各个群落中繁殖，但它们偏远而严酷的栖息地使得大规模种群监测极其困难。研究人员意识到，卫星影像可以提供一个解决方案,,因为企鹅的粪便在轨道上能检测到独特的光谱特征。 “阿德利企鹅是遍布南极大陆繁殖的标志性物种，”加州大学圣克鲁兹分校海洋科学教授、该研究的合著者迈克尔·J·波利托说，”它们就像’煤矿中的金丝雀’，我们的研究揭示了近期的变暖如何破坏了它们赖以为生的南极海洋食物网。” 研究团队采集了南极各地企鹅群落的粪便样本，在实验室中测量了它们的光谱特性，并将这些数据与稳定同位素分析相结合，以确定每个样本来自以鱼类为主还是以磷虾为主的饮食。然后，他们建立了一个模型，仅靠粪便颜色就能预测食性构成，并将该模型应用于1984年至2013年间覆盖企鹅群落的每一张陆地卫星影像。 真正的洞见来自克莱姆森大学助理教授凯西·扬弗莱什博士。 “创新之处并不在于卫星技术本身，而在于能够利用这些数十年的卫星影像，结合现代地球化学、统计学和计算工具进行分析，”扬弗莱什说，”没有人当初设计这些卫星是为了监测企鹅，但现在我们得以用这些新颖的方式使用它们。” 正在变化的食谱 结果呈现出清晰的模式：海冰较多区域的阿德利企鹅往往吃鱼，而海冰减少区域的阿德利企鹅则更依赖磷虾。这一点至关重要，因为磷虾的营养价值低于鱼类，且磷虾种群本身正面临海水温度上升以及来自正在恢复的海豹和鲸鱼种群竞争加剧的压力。 自该研究的数据收集期于2013年结束以来，南极海冰已降至历史最低水平，表明这一趋势很可能已经加速。持续向以磷虾为主的食性转变，可能威胁到整个南极大陆阿德利企鹅群落的健康和繁殖成功率。 这项研究标志着太空观测首次在大陆尺度上捕捉到任何物种的食物网与种群动态变化。该方法可推广至偏远地区的其他海鸟和海洋哺乳动物群落，为保护生物学开辟新的前沿。 煤矿中的金丝雀 阿德利企鹅被视为南极生态系统的哨兵物种。它们的数量、食性和繁殖成功率反映了整个南大洋食物网的健康状况。通过证明卫星可以从轨道上追踪这些指标，该研究为保护管理者提供了一种强大的新工具。 来自石溪大学、加州大学圣克鲁兹分校、NASA及其他机构的研究人员共同参与了这项研究，研究全文可在《当代生物学》上查阅。 婷 翻译